回火工艺对钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响

为了探索V-N微合金化在低碳贝氏体钢中的应用,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)等实验方法,研究了不同回火温度对轧后保温与直接淬火两种工艺生产的钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响.结果表明:随着回火温度的升高,屈服强度先升高后降低,直接淬火后600℃回火,材料的屈服强度为805 MPa,较轧态提高200 MPa,而直接淬火回火比轧后保温回火强度高65 MPa;回火后伸长率始终高于轧态.600℃回火时贝氏体基体上存在大量纳米级V(C,N)析出颗粒,对屈服强度的提高起了决定性作用;直接淬火钢回火后组织稳定性更高,析出物更加细小弥散.     

回火工艺对铌钛低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜和力学性能检验,研究了回火温度对TMCP型铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,回火后力学性能非单调变化,归因于铌钛微合金化钢在回火过程中,贝氏体内位错亚结构回复软化与第二相析出强化及碳的脱溶机制综合作用。400～500℃回火,Nb、Ti第二相持续析出强化,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强并逐渐达到回复稳定状态。回火温度≥500℃时,M/A岛组织发生分解,贝氏体板条合并、组织粗化,析出相聚集长大,固溶元素脱溶,组织演变为贝氏体和铁素体,强度持续降低,但韧塑性得到改善。550℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为790 MPa,屈服强度为740 MPa,伸长率为16.5%,-20℃冲击吸收能量为250 J。     

低碳贝氏体钢回火微观组织对钢板性能的影响

通过对低碳贝氏体钢不同回火工艺下金相组织与性能的研究，了解该类型钢的回火特性。在620℃回火时出现硬度峰值，在710℃回火出现硬度谷值，峰值与谷值相差不到20HV10，说明其具有良好的回火稳定性；并得出二次析出和回火组织的转变是造成回火硬度变化的主要原因。     

回火温度对高强度低碳贝氏体钢组织与性能的影响

利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对一种低碳Mn-Mo-Ni-Cu-Cr贝氏体钢的显微组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢回火后组织变化明显,M/A组元弱化,贝氏体板条出现粗化与合并;板条间界呈锯齿状,原有析出相长大且有细小析出相进一步析出,未被析出相钉扎的位错发生运动并消失;随着回火温度提高,材料的屈服强度增大,抗拉强度和韧性降低。     

690 MPa级低碳贝氏体钢回火后的组织与性能

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究不同回火温度对屈服强度为690 MPa 级低碳贝氏体钢组织和性能的影响.结果表明,回火温度对试验钢的屈服强度的影响更为明显,而对抗拉强度的影响相对较小;未经回火时,试验钢的轧态组织为细小的板条贝氏体,随着回火温度的增加, 钢板-60 ℃冲击性能得到显著改善,贝氏体板条束逐渐合并在一起,试验钢板在650 ℃回火时可获得良好的综合力学性能.     

回火温度对新型贝氏体钢组织与性能的影响

通过显微组织观察和力学性能测试,研究了新型贝氏体钢在不同温度回火后组织及性能的变化。结果表明,此材料正火后的组织为贝氏体、铁素体和残余奥氏体,是一种新型的粒状贝氏体。低温回火后,硬度变化不大,且强韧性配合好,具有良好的综合力学性能。     

超高强贝氏体钢的回火组织与力学性能

观察并研究了250 ～ 600℃区间回火对超高强贝氏体钢组织与力学性能的影响.结果表明:随回火温度升高,抗拉强度不断降低,屈服强度先升高后降低,伸长率和冲击功则呈先升高后降低然后再升高变化规律.250 ～ 350℃回火,残留奥氏体分解速率缓慢,抑制了板条合并粗化,组织为板条贝氏体+稳定膜状残留奥氏体,析出相粒子尺寸细小,具有良好的强度和塑韧性.特别是在350℃回火时,板条内部有ε碳化物析出,以及位错移动所形成的位错胞状亚结构细化了晶粒,使其具有最佳强韧配合.450℃回火,残留奥氏体大量分解导致组织内部出现链状分布的渗碳体,引起回火脆性.600℃回火,残留奥氏体几乎全部分解,部分区域发生再结晶,塑性和韧性提高而强度明显降低,析出物明显粗化.力学性能的非单调变化归因于钢在回火过程中,既包括板条贝氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,也包括残留奥氏体分解与析出相的强化机制.     

快速回火工艺条件下超高强低碳贝氏体钢的组织与性能

采用盐浴热处理试验,结合扫描电镜、透射电镜及室温拉伸试验,研究了快速加热+短时保温快速回火条件下超高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,快速回火工艺下,超高强低碳贝氏体钢发生碳过饱和贝氏体和马氏体中的碳化物析出、铁素体和马氏体的重构以及微合金析出物的析出等现象,进而影响材料的强塑性;在700℃以下快速回火时,与以板条状贝氏体(LB)组织为主的复相贝氏体钢相比,以粒状贝氏体(GB)组织为主的钢具有更好的回火稳定性;在750～800℃两相区快速回火时,铁素体和马氏体相大量重构,最终形成粗大铁素体和马氏体,抗拉强度大幅提升,屈强强度大幅降低,且以LB组织为主的复相贝氏体钢中重构铁素体晶粒更为粗大,导致其屈服强度更低。     

基于人工神经网络的低碳贝氏体钢回火组织预测

低碳贝氏体钢经控轧控冷后,在不同温度下进行回火处理,获得了不同冷却速度、终冷温度和回火温度下的贝氏体室温组织.结合实验数据和神经网络知识,建立了具有BP算法的人工神经网络,训练结束后的神经网络即成为低碳贝氏体钢回火组织预测模型.误差分析表明,该神经网络模型具有较高的精度,可用于指导低碳贝氏体钢热加工工艺的制定.     

保温温度对含Ti低碳贝氏体钢组织性能及析出相的影响

利用扫描电镜、透射电镜和能谱仪等试验方法,研究了保温温度对低碳贝氏体钢组织性能及析出相的影响。结果表明:在350~520℃,随保温温度的升高,试验钢组织由板条贝氏体逐渐演变为粒状贝氏体;试验钢的强度逐渐降低,伸长率提高;析出相体积分数有所增加。在奥氏体向贝氏体转变结束后在贝氏体铁素体基体上沉淀析出的细小析出相,其平均尺寸为4~6 nm;析出相与基体呈共格或者半共格关系,其界面能较小,具有较强的热稳定性。     

回火温度对低碳贝氏体管线钢低温韧性和组织的影响

通过力学性能测试和微观组织分析,研究了回火温度对低碳贝氏体X80管线钢组织及低温冲击韧性的影响。结果表明,低碳贝氏体X80管线钢在300 ℃回火2 h后达到最佳强韧性匹配,屈服强度在625 MPa,-40 ℃夏比冲击功Akv为315 J,冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,-60℃夏比冲击功Akv也达到了268 J。低碳贝氏体管线钢轧态组织以粒状贝氏体为主,经过300 ℃回火2 h后,组织与TMCP状态基本相似,仍保持粒状贝氏体组织,但是MA组元略细小;经过600 ℃回火2 h后,贝氏体出现粗化,并且出现多边形铁素体组织。低温韧性的改善是由于回火处理过程中富碳残留奥氏体发生转变,M/A 组元由岛状转变为点状及细条状,粒状贝氏体晶间细化的M/A组元更好的阻碍了裂纹的扩展。     

回火温度对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响

对贝氏体耐磨钢进行控轧控冷+回火工艺,探究不同温度回火后贝氏体耐磨钢的组织演变和性能。结果表明,经控轧控冷工艺和200℃回火后,试验钢获得较为理想的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织,组织中包含8.7%(体积分数)的残留奥氏体。该工艺下钢板获得较好的强韧性匹配,屈服强度达到1172 MPa,抗拉强度达到1613 MPa,断后伸长率达到19.4%,-20℃冲击吸收能量为47 J,并可满足NM500级别的硬度要求。520℃回火后大量粗大碳化物析出,且残留奥氏体基本分解完毕,导致钢板强韧性下降。     

回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢塑韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜研究了不同回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢的力学性能、微观组织、残留奥氏体、冲击断裂裂纹扩展的影响。结果表明,提高低碳贝氏体钢回火温度,降低残留奥氏体量,增加残留奥氏体的稳定性,有利于塑韧性的改善。但回火温度达到500℃以上,残留奥氏体量都发生转变或分解,塑韧性会变差。稳定的残留奥氏体会增大裂纹扩展能量,从而改善塑韧性。     

退火工艺对低碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

以双辊铸轧工艺生产的低碳贝氏体钢为研究对象,研究了退火工艺对其组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢的组织为粒状贝氏体,退火后该组织会逐渐发生分解。在500 ℃进行长时间保温退火时,随着保温时间的增加,屈服强度和抗拉强度逐渐上升,伸长率变化不大。退火后试验钢强度的增加是由Nb析出强化引起的。当保温时间为3 min、退火温度650 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度达到最大值。     

硼对高强度低碳贝氏体钢组织和性能的影响

采用多功能材料试验机和光学显微镜分析了硼对高强度低碳贝氏体钢组织和性能的影响.结果表明,在其它条件基本一致的前提下,加入0.005%硼元素对提高低碳贝氏体钢的综合力学性能非常有效.其中轧制后直接油淬至室温的钢板,含硼钢的屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为687 MPa、891 MPa及21.3%,比不含硼钢分别高71 MPa、137 MPa和1.3%.硼元素对试验钢的回火工艺及回火处理后的力学性能也有显著影响,不同温度回火的含硼钢的综合力学性能均优于不含硼钢,且对于含超微量合金元素硼的钢,在600 ℃回火较为适宜;而对于不含硼的钢,在650℃回火更合适.微观组织观察表明,轧制及不同温度回火处理后,试验钢均由准多边形铁素体、粒状贝氏体、板条状贝氏体及极少量的针状铁素体组成,含硼钢与不含硼钢中各种组织所占的比例有很大不同;钢中加入0.005%硼对获得细小的微观组织极为有效.     

回火温度对耐热钢组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、布氏硬度计和拉伸试验研究了一种硼含量为0.01%的耐热钢经200~650 ℃回火后的碳化物形态和分布情况,以及其对力学性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,碳化物的平均尺寸逐渐增加,形态由低温回火时的针状逐渐转变为高温回火时的块状;耐热钢的硬度、抗拉强度和屈服强度随回火温度的升高呈现先增加后下降的趋势,伸长率由6%提高到12%;随回火温度的升高,耐热钢由脆性断裂转变为韧性断裂,断口形貌由河流花样转变为韧窝。